基于多维电场模式的光学传感式触摸屏制造技术

本实用新型专利技术公开了基于多维电场模式的光学传感式触摸屏，在TFT阵列基板的至少一条数据信号线旁添加传感信号线，将至少一条公共电极线设置为传感控制线，并在传感信号线和传感控制线交叠处设置光学传感单元，每个光学传感单元在传感控制线和栅极信号线同时传递电信号时，将照射到光学传感单元的光强转化为电压信号通过传感信号线输出。由于传感信号线设置在数据信号线的一侧，且光学传感单元设置在传感控制线和传感信号线的交叠处，两者都位于像素单元的非显示区域，因此不会降低开口率；并且，在制备液晶面板各像素单元的同时制备出光学传感单元，不用增加新的工艺步骤，因此也降低了触摸屏的制作成本。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及显示
，尤其涉及一种基于多维电场模式的光学传感式触摸屏。
技术介绍
随着显示技术的飞速发展，触摸屏(Touch Screen Panel)已经逐渐遍及人们的生活中。目前，触摸屏按照工作原理可以分为电阻式、电容式、红外线式、表面声波式、电磁式、振波感应式以及受抑全内反射光学感应式等。触摸屏按照组成结构可以分为触摸传感外挂式(双层)、触摸传感在覆盖面(单层)、触摸传感在面板上面、触摸传感在面板内部。其中，触摸传感在面板内部的结构既可以减薄触摸屏整体的厚度，又可以大大降低触摸屏的制作成本，受到各大面板厂家青睐。目前，主要通过电阻式、电容式或光学式的传感方式，实现触摸传感在面板内部的设计。其中，电阻传感式属于低端传感技术，制作出的产品一般寿命较短；电容传感式主要适合于中小尺寸，即10寸以下的触摸屏；而光学传感式在屏幕的尺寸上不受限制，制作出的产品寿命较长，且相对稳定，因此，在对显示面板的品质要求越来越高的需求下，光学传感式作为下一代主要传感备受关注。目前，液晶面板按照显示模式可以分为扭曲向列(TN，Twisted Nematic)型、平面转换(IPS, In Plane Switching)型和高级超维场开关(ADS, AdvancedSuper DimensionSwitch)型等。其中，ADS显示模式的液晶面板是通过同一平面内电极边缘所产生的电场以及电极层与板状电极层间产生的电场形成多维电场，使在电极之间和电极正上方的所有液晶分子发生旋转，相对于IPS显示模式的液晶面板，能够提高液晶的工作效率且增加了透光效率。ADS显示模式的液晶面板具有高画面品质、高分辨率、高透过率、低功耗、宽视角、高开口率、低色差、无水波纹(push Mura)等优点。而现有技术中还没有采用ADS模式的光学传感式触摸屏的设计。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种基于多维电场模式的光学传感式触摸屏，用以实现在多维电场模式下的光学传感式触摸屏。本技术实施例提供的一种基于多维电场模式的光学传感式触摸屏，包括具有栅极信号线、公共电极线和数据信号线的TFT阵列基板，所述栅极信号线和公共电极线布线方向相同，所述数据信号线与所述栅极信号线和公共电极线交叠设置，还包括传感信号线、传感控制线、以及设置在所述传感信号线与所述传感控制线交叠处的光学传感单元；其中，所述传感信号线设置在至少一条所述数据信号线的一侧且与所述数据信号线的布线方向相同；将至少一条所述公共电极线设置为所述传感控制线；每个所述光学传感单元与相邻的栅极信号线、传感信号线和传感控制线相连，用于在传感控制线和栅极信号线同时传递电信号时，将照射到所述光学传感单元的光强转化为电压信号通过所述传感信号线输出。本技术实施例的有益效果包括本技术实施例提供的一种基于ADS模式的光学传感式触摸屏，在TFT阵列基板的至少一条数据信号线旁添加传感信号线，将至少一条公共电极线设置为传感控制线，并在传感信号线和传感控制线交叠处设置光学传感单元，每个光学传感单元与相邻的栅极信号线、传感信号线和传感控制线相连，在传感控制线和栅极信号线同时传递电信号时，将照射到光学传感单元的光强转化为电压信号通过传感信号线输出，实现在ADS模式下的光学传感式触控。由于传感信号线设置在数据信号线的一侧，且光学传感单元设置在传感控制线和传感信号线的交叠处，两者都位于像素单元的非显示区域，因此不会降低开口率；另外，本技术是在现有的ADS模式的液晶显示面板上进行重新设计优化，增加了用于触控感应的光学传感单元，可以在制备液晶面板各像素单元的同时制备出光学传感单元，不用增加新的工艺步骤，因此也降低了触摸屏的制作成本。附图说明图1为本技术实施例提供的光学传感式触摸屏的结构示意图之一；图2为本技术实施例提供的光学传感式触摸屏的结构示意图之二；图3a_图3e为本技术实施例提供的制备光学传感式触摸屏的各步骤完成后的不意图；图4为本技术实施例提供的光学传感式触摸屏的俯视图。具体实施方式以下结合附图，对本技术实施例提供的基于ADS模式的光学传感式触摸屏的具体实施方式进行详细地说明。附图中各层薄膜厚度和区域大小形状不反映阵列基板的真实比例，目的只是示意说明本
技术实现思路
。本技术实施例提供的一种基于ADS模式的光学传感式触摸屏，是在现有的ADS模式的液晶显示面板上进行重新设计优化，增加了用于触控感应的光学传感单元和传感信号线，此设计适用于较大尺寸的显示面板。下面对其具体结构进行详细的说明。本技术实施例提供的基于ADS模式的光学传感式触摸屏，如图1所示，具体包括具有栅极信号线01、公共电极线02和数据信号线03的TFT阵列基板1，其中，栅极信号线01和公共电极线02布线方向相同，数据信号线03与栅极信号线01和公共电极线02交叠设置，栅极信号线01和数据信号线03限定了像素单元，并且每个像素单元都对应设置了像素的TFT开关04，还包括传感信号线05、传感控制线06、以及设置在传感信号线05与传感控制线06交叠处的光学传感单兀07 ;其中，传感信号线05设置在至少一条数据信号线03的一侧且与数据信号线03的布线方向相同；将至少一条公共电极线02设置为传感控制线06 ；每个光学传感单元07与相邻的栅极信号线01、传感信号线05和传感控制线06相连，用于在传感控制线06和栅极信号线01同时传递电信号时，将照射到光学传感单元07的光强转化为电压信号通过传感信号线05输出。本技术实施例提供的上述光学传感式触摸屏，在现有的ADS模式液晶面板的部分数据信号线旁增加传感信号线，将部分公共电极线设置为传感控制线，并且在传感控制线和传感信号线的交叠处设置光学传感单元，由于增加的光学传感单元和传感信号线都是设置在像素单元的非显示区域，因此，不会降低像素单元的开口率。并且，一般地，触摸屏的触控精度通常在毫米级，而TFT阵列基板的显示精度通常在微米级，可以看出，触摸屏所需的感应信号线和感应控制线比TFT阵列基板显示所需的数据信号线和栅极信号线要少的多，因此，在具体实施时，可以间隔M条数据信号线添加一条传感信号线，相应地，可以将间隔N条的公共电极设置为传感控制线。较佳地，本技术实施例提供的触摸屏中，在设置传感控制线和传感信号线时，一般将各传感信号线之间的间距设置为相同，将各传感控制线之间的间距设置为相同。最佳地，将各传感信号之间的间距与各传感控制线之间的间距设置为相同，以统一触摸屏的触控精度。进一步地，本技术实施例提供上述触摸屏中的光学感应单元07，如图2所示，可以具体包括光学感应器件071和感应开关器件072 ;其中，光学感应器件071与传感控制线06和感应开关器件072相连，用于在传感控制线06传递电信号时，将照射到光学感应器件071的光强转化为电压信号输出到感应开关器件072，即光学感应器件071起到了光学感应的作用；感应开关器件与栅极信号线和传感信号线相连，传感信号线的电压基本变化很小，在3V左右，感应开关器件处于半开启状态，当用户的手指执行触摸操作时，会使得照射到感应开关器件上面的光强发生变化，产生不同的电压信号。在栅极信号线传递电信号时，会将光学感应器件输出的电压信号传递给传感信号线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多维电场模式的光学传感式触摸屏，包括：具有栅极信号线、公共电极线和数据信号线的TFT阵列基板，所述栅极信号线和公共电极线布线方向相同，所述数据信号线与所述栅极信号线和公共电极线交叠设置，其特征在于，还包括：传感信号线、传感控制线、以及设置在所述传感信号线与所述传感控制线交叠处的光学传感单元；其中，所述传感信号线设置在至少一条所述数据信号线的一侧且与所述数据信号线的布线方向相同；将至少一条所述公共电极线设置为所述传感控制线；每个所述光学传感单元与相邻的栅极信号线、传感信号线和传感控制线相连，用于在传感控制线和栅极信号线同时传递电信号时，将照射到所述光学传感单元的光强转化为电压信号通过所述传感信号线输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明，徐宇博，林炳仟，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，合肥京东方光电科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：